包学习｜声音的产生与传播

4 s' y$ |$ |6 n4 E! E) R6 j

( Q' ~0 \7 B/ }' u% q1 r1 ^- D8 i+ | 2 [ P9 V, N* r) d: ]

7 m j( R, E, k6 A4 t* ~ |- ^

$ w1 ]5 ^2 s9 E% m- G

人说话，唱歌靠声带的振动发声，婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声，清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声，其振动频率一定在20-20000次/秒之间。

' a4 \1 W6 |5 I. w6 q

《黄河大合唱》歌词中的“风在吼、马在叫、黄河在咆哮”，这里的“吼”、“叫”“咆哮”的声源分别是空气、马、黄河水。

s+ i+ {/ V5 N+ r, w

敲打桌子，听到声音，却看不见桌子的振动，你能想出什么办法来证明桌子的振动？不知道的话，就快和包Sir走进“声”的世界咯！

小编乱入

知识会

知识点1 声音的产生

4 g( [2 f. x5 c- M# ^

1.探究声音的产生条件

6 z7 Q% x# I% V7 J$ k

操作：

9 ?) P+ `, N' f; h4 x. |

（1）敲击音叉，音叉发声，把正在发声的音叉接触用悬线悬挂的小球，小球被反复弹起，说明：发声的音叉在振动．

音叉发声时在振动

2 Y6 K7 M1 J8 ?! k; J$ x$ l

（2）将豆子放在发声的喇叭上面，豆子随着音乐“起舞”，说明：发声的喇叭在振动．

喇叭发声时在振动

7 j7 A6 n1 y! c) }

（3）把七彩粉末放在鼓面上，敲击鼓面，七彩粉末开启了“颜色盛舞”，说明：发声的鼓面在振动．

2 C- f6 A* k$ H: c" W; C

发声的鼓面在振动

敲黑板

4 f" J" f# P5 @( |- ]! ?( N+ F3 r

实验方法

" ^1 s/ r5 V5 n# L" L' f6 C

（1）归纳法

. Y( N0 E1 X* \) Z

发声的音叉在振动，发声的喇叭在振动，发声的鼓面在振动……归纳总结得出：一切正在发声的物体都在振动．

7 k% T, D% j1 Q0 i* d* o) S) u

（2）转换法

2 M8 r4 U( d/ H* _7 }

发声的音叉肉眼看不到振动，可以通过小球跳起来体现，这种将不易观察的现象通过易观察的现象体现出来，叫转换法．

如叩击桌子，桌面看不到振动，可以通过桌面上水杯内水面的波纹来体现，波纹在实验中起到将微小振动放大的作用．

' G' r6 V' q9 Y% ?1 @

2. 声源

) l& k4 e1 H% \& I0 Q. q

声音是由物体的振动产生的，正在发声的物体叫声源．固体、液体、气体都可以因振动而产生声音，都可以成为声源

如弹古筝时，琴弦振动发声，琴弦（固体）是声源；

: r5 K: b1 M w

如水下开枪，引起水振动发声，水（液体）是声源；

水下开枪，水振动发声

又如传统爆米花机，爆米花出锅时会发出一声“嘭“的声音，就是由于空气振动发声．

空气振动发声

* b/ E& R/ ?# _% _, O

敲黑板

物体只有振动才能发声，发声的物体必在振动．振动停止，发声也停止，但原来发出的声音仍继续存在并传播，所以一旁的人还能听到声音．

, h: `% P1 L- F8 h

示范例题

3 N& d9 R$ [& Z

例题1.(填空题)小丽和小华一起做了几个实验：小丽将一只正在发声的音叉触及面颊有震感；小华把发声的音叉触及水面，可以激起水花．通过对上面两种实验现象的分析，你能得出的结论是：声音是由物体的振动产生的．

【答案】声音是由物体的振动产生的

1 [, `/ J2 P% P7 `+ F

【解析】小丽将一只正在发声的音叉触及面颊有震感，小华把发声的音叉触及水面，可以激起水花，这说明发声的音叉是振动的，故结论为：声音是由物体的振动产生的．

! u" Y4 o* N. S" H# V5 U

例题2.(单选题)关于声音的产生，下列说法错误的是（ ）

A.声音是由物体振动产生的，一切正在发声的物体都在振动

B.有声音产生，就一定有物体在振动

" K6 V" |- O( G: Y$ t7 `) F

C.振动停止后，物体停止发声

3 _& ?8 y) W2 ?! R

D.有时候物体不振动也可以发声

3 ]- |$ z. x3 D

【答案】D

8 S/ q2 o, H" v9 }; N; t

【解析】A、C项，声音是由物体振动产生的，一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声停止，故A、C正确，不符合题意；

B项，因声音是物体振动产生的，所以有声音产生，就一定有物体在振动，故B正确，不符合题意；

D项，声音是物体振动产生的，物体不振动就不会发出声音，故D错误，符合题意，故选D．

知识点2声音的传播

' t4 n! K' @. i( K

1.声音的传播

" s" C# n, `9 U1 g# Q

（1）演唱会上，台下的观众能听到歌手的声音，说明：空气（气体）可以传声．

# k' Q& m' U/ u, f) Y( q9 l, w

气体传声

（2）花样游泳运动员在水下能听到音乐起舞，说明：水（液体）可以传声．

V! a, j: Y6 V w

0 i- m9 q! {& R

液体传声

（3）人捂着耳朵，也可以听到自己的说话声，说明人身体本身（固体）可以传播声音．据说音乐家贝多芬晚年失聪后，就用牙咬住木棒的一端，另一端抵在钢琴上来听自己演奏的琴声．

（4）将正在发声的音响放在玻璃瓶内，并逐渐抽出瓶内的空气，听到的声音逐渐变小，甚至听不到．进一步推理：真空不能传声．

8 J- J1 d* r9 o$ C- N+ [" D

真空不能传声

, i; [! U* J: d

结论：声音的传播需要介质，一切气体、液体、固体都是传播声音的介质，真空不能传声．（且固体传声效果最好，液体次之，气体再次之．）

% u' @5 U+ G) B$ r0 x

敲黑板

" r$ R2 [4 v* N( D' G$ \0 P& I+ v3 Y

理想实验法

: R* l J2 M/ B9 G& L

随着瓶内空气的不断抽出，听到的声音越来越小，由此推理，如果把罩内空气全部抽出，则听不到声音．其实将瓶内空气全部抽出是不可能的，只是一种假设．

4 B- G1 g M3 z( x& K3 l

这种在实验的基础上，忽略次要因素，进行合理推理，得出结论，达到认识事物本质的目的的方法为理想实验法，又称实验推理法．这是一种重要的实验方法．

2. 声音的传播方式

% D/ G1 D8 A1 ^) w. d

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的．

+ [3 c& D5 d5 S8 ~: ?7 P

+ ^3 H. B4 O3 C; L( S) L

声波传播的模拟图

如敲击音叉发声，音叉振动，带动周围的空气振动，形成疏密相间的波动，向远处传播，类似向水中投一个小石子，水波向四周扩散．

0 ]# n9 ?3 z( \0 Y+ v* X( k) Q- g

拓展

人耳听声的过程

（1）通常耳朵听声音

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

& ^3 o. p, x0 O

（2）特殊情况下耳朵听声音

# s7 K) |% _8 {: i+ p

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经．

; ]: b( s4 a* s6 ?! I2 `

示范例题

: D- y5 U, Q- S1 p

例题1.(单选题)在月球的表面主要有岩石和尘埃，有人说，飞来的流星打在月球表面的岩石上，会像无声电影一样，在其附近听不到一点声响，这是因为（ ）

0 g4 T& l% [2 R& E' i6 J8 A" Q

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

: F8 l5 z5 h! k: \4 d

B.流星撞击岩石的声音太小，人耳无法听到

" V) N- W, p- [, r/ c6 A z4 ^

C.月球表面附近空间没有空气，缺少传播声音的介质

2 p; P6 e9 _; ?# C

D.原因不明

【答案】C

【解析】月球表面的岩石受到流星的撞击能发声，只是缺少传播声音的介质，人耳才无法听到，故C正确．

点拨

" d+ a3 m h) r1 V2 A M* w

抓住声音产生和传播的条件，振动产生声音，有传声介质才能传播，最后有健康的耳朵，才能听到声音．

例题2.(填空题)音乐会上，演员正在台上吹奏笛子，笛子发声是因为笛子内的空气柱在振动，笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的．

* ^1 ^$ F9 u. K3 h

( H8 `; f; y' ~; F8 o [3 j. [: f

【答案】振动；空气

) s, y0 y1 L. y5 j) |

【解析】声音是由物体的振动产生的，笛子发声是因为空气柱在振动；笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的．

; Q% N% q/ \: Q( @' K

知识点3声速

1. 声速及其影响因素

5 q3 [2 {. V# s$ v7 ~8 K/ i

声速表示声音传播的快慢，其大小跟介质的种类和温度有关．

+ K. C# }6 a( r6 ^9 G- M

9 U z9 z1 \5 Z( }) C0 s

- x4 A0 o$ U( q1 ?7 {* |; k" S7 A% k

一些介质中的声速

1 a$ \* y$ K6 h! y+ y# E1 J

(1)不同介质中，声音的传播速度不同．一般情况下，在固体、液体、气体中的声速大小关系为：v固>v液>v气．

(2)声速还与介质的温度有关，15℃时空气中的声速340m/s．

赤日炎炎，在沙漠或戈壁滩，即使相距不大远的人也难以听清对方的大声喊叫．

6 E+ o5 x5 s+ r7 p- I6 S+ z

这是因为：气温影响空气密度，气温高，空气密度小，则声速大，由此产生声音不一定由声源沿着直线传播的情况．晴天的中午，地表迅速升温，地表附近的气温较上层的气温高，声音在地表附近的传播较上层快，于是在地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的．

2. 回声及回声测距

2 P/ C2 I' ~; P' V5 i

2-1 回声

在传播过程中，遇到障碍物被反射回来的声音，叫回声．

" V- T, z+ m' W6 B! ~1 R7 t5 Q1 H

回声到达人耳比原声晚0.1s以上时，人耳才能把回声跟原声区分开来．

2-2 回声的应用

3 ^4 h+ c; j4 p3 ?9 a$ f% u

加强原声

6 L' B6 {3 f9 W r. ~4 C

如果离障碍物太近，声波很快（小于0.1s）被反射回来，人耳无法区分回声和原声，回声和原声混在一起，相互加强，会觉得声音更响亮．如在室内说话比在旷野中说话更响亮．

如北京天坛的圜丘，位于天坛的最南端，外面有二层圆形围墙，中间是三层圆形石坛，上层台面四周环砌台面石，中心一块圆形石板称“天心石”．站在天心石上发声说话，会觉得自己的声音特别洪亮，这是因为从天心石上发出的声音传到四周的石栏和墙受阻以后，就同时从四周向天心石反射回来，总共只有0.07 s，说话的人几乎无法辨出原音与回声，所以听起来十分洪亮．

2 E, _( G' K# ^

, ?/ G* k K: \1 \

天坛圜丘

6 e8 ^! r) f7 U2 K% V+ _) D

回声测距

利用回声可以测量声源到障碍物的距离．当声源位置不变时，声音所走过的距离是声源距障碍物距离的两倍，即v声t＝2s，故s＝，其中t为从发声到接收到回声的时间间隔，v声为声音在介质中传播的速度．

* \$ O+ \; j: X0 E" X6 W1 q

- o s* y; B5 q

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

示范例题

$ t$ F6 R! F: a3 e

例题1.(单选题)有一根很长的正在送水的钢管，一个工人从管的一端用锤子敲了一下，则关于另一个工人在管子的另一端听到响声，下列说法正确的是（ ）

A.听到两次响声，他们按先后次序是由钢管、空气传来的

2 y' R* o& \, {5 }, _

B.听到两次响声，他们按先后次序是由水、空气传来的

0 W7 k X0 V- y' a

C.听到三次响声，他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

D.听到三次响声，他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的

" Z% Y; g8 n" h4 B K' E

【答案】C

K* c$ h- S+ T; U1 n" R1 d

【解析】根据对声速规律的理解，声音在钢管、水、空气三种介质的传播速度依次减小，由速度的变形公式可知，发声处与听者距离一定，声速不同，传播时间不同，且钢管较长，所以听到三次声音，依次是钢管、水、空气传来的．

点拨

3 v: {+ c5 }3 V

（1）知道声音在固体、液体和气体中传播速度的大小关系是解题的关键．本题情境中听到三次声的前提是钢管足够长，如果太短，两次声音的时间间隔小于0.1s，人耳是分辨不出两声的，

# j+ V6 u: [! o2 h

（2）另外注意题意中所说的管子里面是否装水，如果装水听到三次声，如果没装水听到两次声．

7 v5 I3 K5 _9 b B! W

K重难

+ Z) N3 u! P: {; B1 z

要点１声音的产生与传播条件辨析【难点】

% s$ H- K6 B4 L- c. ~# `% V; b

在一些问题中，常常将声音的产生与传播事例组合起来，让我们分析哪些属于探究声音的产生条件，哪些属于探究声音的传播条件．解决这类问题，需要我们对声音的产生条件和声音的传播条件了熟于心．

1 {9 Y7 r/ \, k7 p6 B* L; p# ~2 Y

（1）声音的产生往往围绕“振动”两个字，近几年以转换法为热点，如扬声器纸屑实验、乒乓球音叉实验等，考查体现振动的方法、看到的现象、实验的目的、纸屑和乒乓球的作用等．

2 D. Z. t8 ]# \ D3 P- p

（2）关于声音的传播事例分析，重点找到反映声音在传播的关键词语．真空罩内放入闹铃的实验常是出题热点，重点是考查理想实验法的推理思维．也有联系生活实际的问题，如真空玻璃、空心砖的声学优点等．

" p2 i( H0 Y f8 o

示范例题

$ k% V6 P8 m3 {2 E

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中，不能产生声音的是（ ）

- ]4 v& g' h4 y) B: V7 O% U

A.图A

6 z& j& h; }4 t- ]( Q

B.图B

. k# ^7 O- B& @- ^

C.图C

D.图D

( ~) D' p0 T4 U6 y1 a( Z M. c

【答案】C

【解析】声音由物体的振动产生，敲击水瓶，水瓶会由于振动产生声音，故A不符合题意；

( O T9 Y9 w; n1 k+ L7 C- f

响铃的闹铃正在振动，能发声，只是由于没有介质（空气）不能传播而已，故B不符合题意；

. z; s$ R7 ?3 B; U/ U; Y3 ~ J

关闭收音机后，收音机不再振动，故不能产生声音，故C符合题意；

( Q9 I( B, F% k4 h

吹着的吸管笛，是空气柱在振动，能够产生声音，故D不符合题意．

例题2.(填空题)如图所示，用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球，乒乓球会多次被弹开，说明音叉在振动，在此实验中乒乓球的作用是把音叉的微小振动放大，便于观察，这种研究方法叫转换法．

: x1 c5 S4 y1 x: G

【答案】音叉在振动；把音叉的微小振动放大，便于观察；转换法

【解析】此实验可以探究“声音是由物体振动产生的”；将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，发现乒乓球多次被弹开，这样做是为了把音叉的微小振动放大，便于观察；该现象说明了音叉在振动；该实验方法是转换法．

声明：以上内容摘自包学习APP_动态教辅《全息解读·物理|八年级上》，欢迎来包学习和更多小伙伴一起学习更多知识吧。

7 b+ P/ _% J: K I9 m9 g

6 g6 t# T2 ]7 Q + d; q( d6 E5 T+ ^- b) b5 {' c# W * ?( d+ I+ q! g 9 H- s0 R+ w3 H$ ?